Капелька массой 10−4 кг находится в равновесии в вертикальном однородном электростатическом поле с напряженностью 100 Вм. Определите величину заряда капельки. Сделайте рисунок, поясняющий решение.
Ответы
Ответ:
Для решения задачи необходимо использовать закон Кулона: F = q1q2 / r^2, где F - сила, действующая на капельку, q1 и q2 - заряды капельки и электростатического поля соответственно, r - расстояние между ними.
В данной задаче заряд электростатического поля неизвестен, поэтому его нужно определить. Для этого воспользуемся законом Кулона и уравнением равновесия: mg = F, где m - масса капельки, g - ускорение свободного падения.
Заряд капельки можно выразить через силу, действующую на нее: q = F / E, где E - напряженность электростатического поля.
Тогда уравнение равновесия примет вид: mg = (F / E)^2.
Подставив известные значения, получим: 0,1 Н = (10^-9 Кл)^2 / r^2.
Решив это уравнение относительно r, найдем радиус окружности, на которой находится капелька: r = 155 м.
Теперь можно найти заряд капельки: q = (F / E) = (0,1 Н / 10^5 В/м) = 1 * 10^-4 Кл.
На рисунке ниже приведен график, иллюстрирующий решение задачи:
https://i.ibb.co/71M0C7s/image.png